Luftsauerstoffbildung

Luftsauerstoffbildung bezeichnet die Prozesse, durch die Sauerstoff in der Erdatmosphäre erzeugt wird. Der wichtigste Mechanismus ist die oxygenische Photosynthese, bei der Lichtenergie Kohlendioxid und Wasser in organische Verbindungen umwandelt und Sauerstoff freisetzt. Diese Reaktion wird vor allem von grünen Pflanzen, Algen und Cyanobakterien durchgeführt. In der Photosynthese spaltet das Photosystem II Wasser, wodurch molekularer Sauerstoff entsteht.

Die globale Sauerstoffproduktion stammt überwiegend aus der photosynthetischen Aktivität des Ozeans, insbesondere von Phytoplankton, während Landpflanzen ebenfalls signifikant beitragen. Schätzungen zufolge liefert der Großteil des atmosphärischen O2 aus marinen Quellen; der Rest stammt von der terrestrischen Vegetation. Der Sauerstoffzyklus ist ein Gleichgewicht zwischen Produktion und Verbrauch durch Atmungsprozesse, Verwitterung und Oxidation von Substanzen. Sauerstoff kann in geologischen Reservoirs gespeichert oder durch Abbau organischer Substanz wieder in den Kreislauf überführt werden.

Historisch prägte ein bedeutendes Ereignis die Luftsauerstoffbildung: das Große Sauerstoff-Ereignis vor etwa 2,4 bis 2,0 Milliarden Jahren, ausgelöst durch die fortgesetzte Produktion durch Mikroorganismen wie Cyanobakterien. Dadurch stieg der freibewegliche Sauerstoff in der Atmosphäre an und die Bildung der Ozonschicht ermöglichte es, organisms gegenüber UV-Strahlung besser zu schützen und komplexes Leben zu entwickeln.

Gegenwartlich liegt der Sauerstoffanteil der Atmosphäre rund um 21 Prozent. Die Luftsauerstoffbilanz bleibt durch globale Ökosysteme stabil, obwohl regionale Schwankungen auftreten und sich aus der Biogeochemie sowie dem Klima ableiten lassen.